林宏澤

摘 要：保護定值通過整定計算來獲得，而整定計算原則的選取決定了定值的選擇性、快速性和靈敏性，從而影響保護的運行并直接決定了保護的性能。分析整定計算原則的選取依據(jù)，揭示整定計算原則對保護運行的影響，降低整定計算的風險。

關(guān)鍵詞：距離保護Ⅱ段；不對稱相繼速動；距離保護Ⅲ段；重合閘

中圖分類號：TM773 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）21-0150-02

1 引言

繼電保護的可靠性、選擇性、快速性和靈敏性是繼電保護的基本性能，而整定計算直接決定了繼電保護的選擇性、快速性和靈敏性。繼電保護的基本性能既相輔相成又相互制約，需要針對不同的條件綜合進行協(xié)調(diào)處理。目前地區(qū)電網(wǎng)的整定計算主要依據(jù)《南方電網(wǎng)10kV～110kV系統(tǒng)繼電保護整定計算規(guī)程》，但是各個整定計算原則的選取對單一具體保護的性能有很大的影響。

2 整定計算原則的選取對保護性能的影響

2.1 線路距離保護Ⅱ段對不對稱故障相繼速動保護的影響

2.1.1 不對稱故障相繼速動保護的原理

當一條110kV線路發(fā)生故障時，離故障點近的一端在距離Ⅰ段之內(nèi)，由距離Ⅰ段無延時動作切除故障；離故障點遠的一端在距離Ⅰ段之外，由距離Ⅱ段經(jīng)延時動作切除故障，因而無法實現(xiàn)線路故障快速切除。為了能快速切除這種故障，線路保護配置不對稱故障相繼速動保護[1]。

110kV線路的開關(guān)為三相聯(lián)動機構(gòu)，線路發(fā)生任意故障時，開關(guān)三相跳閘切除故障。不對稱故障時，故障電流和非故障相的負荷電流被一并切除，不對稱故障相繼速動保護就是利用這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改變引起非故障相電流的變化來使相關(guān)繼電器動作，實現(xiàn)無通道技術(shù)對故障線路的遠故障側(cè)距離Ⅱ段進行加速跳閘的保護。

2.1.2 線路距離保護Ⅱ段整定計算原則說明

①保線路末端靈敏度不小于1.5；②與相鄰下級線路距離Ⅰ段配合；③與相鄰下級線路距離Ⅱ段配合；④與相鄰下級線路縱聯(lián)保護配合；⑤單側(cè)電源線路送電側(cè)按照躲對側(cè)變電站主變其他側(cè)故障整定；⑥與220kV變壓器110kV側(cè)距離Ⅰ段反配。

2.1.3 線路距離保護Ⅱ段對不對稱故障相繼速動保護的影響

線路距離Ⅱ段采用原則③、⑤時，其保護范圍較大，對線路末端故障靈敏性很高，可能會伸出相鄰下級線路末端，引起相鄰下級線路末端故障時本級線路不對稱相繼速動越級跳閘。

圖1所示，線路AB、BC配置不對稱相繼速動保護但沒有光纖差動保護。當線路BC在4DL側(cè)發(fā)生不對稱故障時，4DL距離Ⅰ段無延時動作切除故障，4DL為三相跳閘，因此，3DL非故障相負荷電流被一并切除，而3DL測量到非故障相電流消失，并且3DL距離Ⅱ段保護動作不返回，3DL距離Ⅱ段不經(jīng)延時跳開3DL開關(guān)，實現(xiàn)線路BC不對稱相繼速動。

以上情況下，如果B變電站負載較輕而且C變電站負載較重，并且1DL距離Ⅱ段保護范圍覆蓋線路BC末端，當3DL測量到非故障相負荷電流消失且3DL距離Ⅱ段元件動作不返回時，1DL同樣測量到非故障相負荷電流消失且1DL距離Ⅱ段元件動作不返回，此時，由于不對稱相繼速動保護為固定延時，會出現(xiàn)1DL與3DL經(jīng)相同延時跳閘，1DL有可能先于3DL跳閘，造成1DL不對稱相繼速動保護越級跳閘。

鑒于以上分析，線路距離Ⅱ段整定計算原則的選取可能造成不對稱相繼速動保護誤動。對于存在以上不對稱相繼速動保護誤動的風險，應考慮采取以下方式進行處理：

（1）距離Ⅱ段采用原則①、②、④時，距離Ⅱ段保護范圍不會覆蓋下級線路末端，可以投入不對稱相繼速動保護；

（2）距離Ⅱ段采用原則③、⑤時，距離Ⅱ段保護范圍覆蓋下級線路末端，應退出不對稱相繼速動保護；

（3）配置光纖縱差保護的線路，可以退出不對稱相繼速動保護；

（4）單側(cè)電源供電的多級串供線路的末級線路，不對稱相繼速動保護不存在越級跳閘的風險，可以投入不對稱相繼速動保護。

2.2 線路距離Ⅱ段的運行說明

線路距離Ⅱ段采用原則③、⑤時，如果線路對側(cè)變電站的2臺甚至3臺主變出現(xiàn)并列運行方式，距離Ⅱ段保護范圍可能伸出對側(cè)變電站主變低壓側(cè)，存在線路距離Ⅱ段與主變低壓側(cè)后備保護失配的風險，造成單臺主變低壓側(cè)故障時線路越級跳閘。對于單線供電的變電站，將會出現(xiàn)單臺主變低壓側(cè)故障導致全站失壓。

變電站內(nèi)主變的并列運行，還應考慮主變低壓側(cè)開關(guān)的遮斷容量，因此，變電站內(nèi)主變的并列運行只能作為一種短時的特殊運行方式。采用主變并列方式之前，必須進行短路電流和相應線路、主變保護定值的核算。經(jīng)相關(guān)核算后，確定運行風險和落實相應的風險管控方案后，才可以短時采用。

2.3 線路距離保護Ⅲ段對保護性能的影響

2.3.1 線路距離保護Ⅲ段整定計算原則說明

①保線路末端靈敏度不小于1.5；②與相鄰下級線路距離Ⅱ段配合；③與相鄰下級線路距離Ⅲ段配合；④按照保對側(cè)變電站主變其他側(cè)故障有不小于1.2的靈敏度整定，時限比對側(cè)變電站主變后備保護的最長延時增加一個；⑤躲最大負荷阻抗：為了防止出現(xiàn)供電線路對側(cè)變電站長時間失去站內(nèi)直流電源導致站內(nèi)保護裝置失電時發(fā)生變電站內(nèi)設備故障的情況下，由于站內(nèi)保護裝置失去直流電源無法動作切除故障，并且供電線路保護對對側(cè)變電站低壓側(cè)故障靈敏度不足，造成變電站低壓側(cè)故障無法切除，要求供電線路電源側(cè)距離Ⅲ段滿足原則④，實現(xiàn)供電線路送電側(cè)距離Ⅲ段作為對側(cè)變電站內(nèi)故障的遠后備。

2.3.2 線路距離保護Ⅲ段對保護性能的影響

對于雙回線并列運行的情況，由于助增系數(shù)最大值為2，采用原則④時，距離Ⅲ段保護范圍很大，可能躲不過最大負荷阻抗。這種情況實際上是原則④與原則⑤相互制約的問題，應考慮采取以下方式進行處理：

（1）對側(cè)變電站110kV母線為單母線分段接線方式，可以與方式專業(yè)協(xié)商采用110kV母線分列的運行方式，并考慮110kV備自投采用分段備自投或者自適應備自投方式；

（2）對側(cè)變電站110kV母線為單母線接線方式，可以與方式專業(yè)協(xié)商采用一回線路運行一回線路充電的運行方式，并考慮110kV備自投采用進線備自投或者自適應備自投方式；

（3）雙回線并列運行時，為了保證供電線路在正常負荷電流不會出現(xiàn)跳閘，應選取原則⑤，并在整定計算方案中備注及在保護運行方案中提示線路距離Ⅲ段對對側(cè)變電站主變低壓側(cè)故障靈敏性不滿足要求的風險。

2.3.3 線路距離保護Ⅲ段對重合閘的影響

對于距離Ⅲ段定值對對側(cè)變電站主變低壓側(cè)故障滿足靈敏性要求的線路，應考慮距離Ⅲ段保護動作跳閘時閉鎖線路重合閘。因為距離Ⅲ段動作幾乎不是線路故障，此時閉鎖線路重合閘可以防止將主變重新投入于低壓側(cè)故障而造成主變二次損壞。

通過投入“距離Ⅲ段閉鎖重合閘”、“距離Ⅲ段永跳”或“Ⅲ段以上閉鎖重合閘”控制字來實現(xiàn)距離Ⅲ段閉鎖線路重合閘，如果保護未配置相關(guān)控制字，導致無法實現(xiàn)距離Ⅲ段閉鎖線路重合閘功能，應在保護運行方案中說明情況。

3 結(jié)語

整定計算原則的選取應綜合考慮電網(wǎng)接線方式、運行方式、保護配置等方面。深入分析整定計算原則的選取對保護運行的影響，有助于優(yōu)化保護性能，提示相關(guān)整定計算的風險，做好整定計算的風險管控。

參考文獻

[1]張西利，張春合，趙厚濱.具有全線相繼速動特性的單端保護的應用[J].電工技術(shù)，2006，（2）：1-4.endprint